高边坡岩土工程动态施工探究

高边坡岩土工程动态施工探究

陈孝勇

广东省岩土勘测设计研究有限公司 广东省广州市 510663

摘要：社会经济水平的大幅度提高，有效带动了建筑行业的发展。现阶段，我国建筑行业呈现出良好的发展状态，也形成了很多优秀的成绩。但随着行业规模的不断扩大，以及国家土地资源的日渐紧缺，建筑行业也面临着一定的发展挑战。为有效调整行业与土地资源之间的矛盾，我国逐渐开拓了地下工程。而在地下工程中，经常会涉及一些不确定的因素，导致安全问题频发，造成了极大的工程隐患。对此，工程人员必须要有效整治，并处理岩土工程中的不确定性因素。

关键词：高边坡；岩土工程；动态施工

前言：在岩土工程中，高边坡问题一直都是工程人员公认的一大难点，同时也是会对整体工程质量及工程安全性造成影响的一大要素。由于高边坡问题具有极高的不稳定性，所以极容易造成工程风险或安全事故，直接影响工程的效益。近年来，随着国家经济建设力度的不断提高，越来越多的工程项目开始出现在建筑行业，而对于高边坡这一问题其也受到了诸多领域的高度关注。本文将以高边坡岩土工程为例，对动态施工的要点展开分析。

1. 高边坡岩土工程动态分析

1. 分析方法

客观来说，针对于高边坡岩土工程分析，我国已进行过较为系统化的研究，但大多研究只针对于静力稳定性分析。针对于动态分析，整体的分析程度并不深，并且呈现出一定的不成熟化发展状态。现阶段，比较常用的动态分析方法共有三种，分别为拟静力法、滑块分析法以及动力有限元法。

其中拟静力法指的是在对高边坡岩土工程进行动态分析时，先检测出高边坡岩土所受到的地震力，然后用等效静力对其加以替代，以静态分析的方式，处理相关问题。其本质上来说，是将动态分析转化成静态分析，然后采用较为成熟的静态分析体系进行研究。该种方法比较简单，并且比较容易上手，但所形成的结果精准性相对偏低。

滑块法指的是先假定高边坡岩土的滑动面，以物理计算的方式，计算出岩土滑动的加速度值，然后站在物理学角度上，客观分析高边坡岩土是否出现了滑移状态。

动力有限元法的应用范围比较广泛，并且可有效处理一些比较复杂的高边坡岩土工程动态分析问题。在具体的分析工作中，工作人员需要切实调查并计算出地震时长的曲线，然后将其导入相应的智能设备，利用设备计算介质参数，并解决动态分析问题^[1]。以三峡船闸高边坡岩土工程为例。在分析该工程的动力稳定性时，工作人员可以结合已有案例中的唐山地震地震波作为主要参数，以该参数为基准，选取最大加速度值，并结合物理学原理，总结出三峡船闸高边坡的实际动态实验参数。除此之外，在动态分析的过程中，工作人员还需要关注到高边坡动态应力这一要素，适当的对其加以转化，并采取叠加的方式，融合自重应力与附加动应力。之后融合动力有限元法，展开深入的动态分析。结合物理学透射公式，探究高边坡岩土工程中边坡的动位移场、动应力场以及稳定系数的波动过程。基于高边坡岩土工程在动态性变化中具有较高的群发性问题，在动态分析中，工作人员还需要针对性的提出一些预防方案，并合理的设定分析指标^[2]。如几何特征、降雨强度、斜坡高度等。

2. 岩土体的动态特性

在高边坡岩土工程动态施工中，施工人员必须要掌握高边坡岩土体的动力特性。所谓动力特性，简单来说，指的就是岩土体自身的本体模型，以及其在动态变化中所产生的应力变化关系。该特性在岩土体动力分析过程中，起到了至关重要的作用，同时也是研究工作人员在展开分析工作时必须要应用的一份资料。

综合来说，高边坡岩土工程中岩土体本体具有较高的复杂性、综合性，在动力以及静力的双重交融下，岩土内部的结构会出现变化，荷载条件也会出现更新。甚至岩土材料及排水条件会出现极为明显的动态化特征。站在本质角度上来说，高边坡岩土体的本体模型与岩土体自身之间具有较为紧密的联系，是岩土体自身在所处环境中出现变化的主要表现。由于岩土体自身具有较高的复杂性，加之外界环境赋予的动态化变化条件，所以在高边坡岩土工程中，施工人员若想建立全能本体结构，是极不可行的一个想法。为更好的掌握岩土体动力特征，施工人员需要站在定性角度上，把控岩土体的整体结构。基于其动力行为基础上，抓住动态施工的主要矛盾，打造可有效反映高边坡岩土体特征的动态模型。

2. 高边坡岩土工程动态施工

1. 加强安全系数设计

在高边坡岩土工程设计中，安全系数是十分重要的一大指标，会直接影响最终的工程结果以及工程安全性。同时在处理岩土参数以及模型计算中所存在的问题时，工作人员也需要以安全系数作为主要的参考标准。但由于高边坡岩土工程具有较高的复杂性，极容易受到客观因素的影响，所以，极容易出现一些安全及质量方面的偏差。对此，在展开高边坡岩土工程动态设计工作时，设计人员需要基于数据统计技术水平以及实际环境等要素，充分统计与之相关的资料信息及相应动态化参数，在综合考量、充分判断的前提下，打造完整的安全系数设计方案，提高设计可行性，保证工程开展质量。

2. 加强动态设计施工

由于高边坡岩土体会受到空间以及时间的影响，出现变异发展趋势，所以无论是在性质方面、结构方面，还是在受力方面，均具有较高的动态性。因此，在展开动态设计施工任务时，施工人员可适当地采用新型设计方法及设计理念，加强整体设计工作的灵活化、动态化以及弹性化。除此之外，设计人员在设计工作中，需要预留一定的空间，以便在后续的施工任务中，可以及时的根据条件变化对内容加以修改，合理应对突发情况，不至于出现盲目或慌乱的问题^[3]。在施工中，施工人员与设计人员需要及时根据高边坡岩土体的状态变化，共同分析并调整施工方案，加强现场实际情况与图纸之间的融合性，同时也可有效加强施工的可行性及安全性。

3. 开展动态施工模式

在正式开展高边坡岩土工程动态施工任务时，施工人员需要注意，一定要时刻掌握工程中所呈现出的各大信息，并能够定时定期的展开信息观察、信息分析以及信息对比工作，判断不同时间段内的信息是否存在明显的误差，保证其处于合理范围。同时，需要对现场的监测信息加以合理的分析，以此有针对性的调整施工方案以及设计方案，并与其他岗位上的工作人员做好有效调节。在经过有效对比工作后，如果发现现阶段工程中的信息与之前设计人员所提供的设计参数之间存在较为明显的偏差，则需要主动联系设计人员与工程管理人员，对方案加以修改，采用经过修改的方案及结果，实施下一阶段的工程任务，加强整个高边坡岩土工程的动态化与科学化。

由于高边坡岩土工程中经常会出现裂缝问题，所以，施工人员也要做好维护工作。但在此期间，切忌采用混凝土喷射的方式实施处理。混凝土喷射会产生较大的冲击力，不仅会破坏高边坡的整体美观度，同时也有一定的风险，会加剧裂缝问题。除此之外，在开展高边坡挖掘工作以及支护工作时，施工人员也要站在动态化的角度上，合理的考虑不利因素，并针对性设计应对方案，有效加强工程质量，维护工程的社会效益及经济效益。

结论：综上所述，一直以来高边坡问题都是岩土工程中的热点问题。由于高边坡稳定性会涉及到诸多领域，所以必须要得到相关专业人员的高度关注。近年来，随着社会的不断发展，以及国家经济水平的不断提高，动态施工这一理念开始频繁出现。在高边坡岩土工程中，专业人员需要对此形成较高关注，有效分析高边坡岩土工程的动态，并能够巧妙引入动态施工，加强安全系数设计以及动态设计施工，完善动态施工模式，保证工程质量，强化工程效益。

参考文献：

[1]李权谋. 市政道路边坡工程动态管理方法应用研究[D].湖南大学,2018.

[2]袁水河,王天星.公路深挖路堑边坡工程施工监测与动态设计[J].建材与装饰,2018(26):270-271.

[3]黄宁.公路边坡动态施工管理与远程监控分析[J].建材与装饰,2017(38):238-239.